连续无创血流动力学监测技术在围术期应用的研究进展

许辉，疏树华，王迪

（安徽医科大学附属省立医院麻醉科，合肥 230001）

摘要：血流动力学监测是围术期麻醉管理的重要组成部分，围术期手术应激及麻醉药物的影响可使患者的心肌负荷及收缩力均发生巨大改变，并且相互影响。维持机体循环稳定需要在连续监测血流动力学变化的基础上迅速调整，这不仅有助于保障机体围术期重要器官的灌注，同时对提高患者围术期安全、改善预后具有重要意义。近年来，随着围术期连续无创血流动力学监测技术的不断发展与创新，围术期患者的麻醉管理和术后加速康复的安全性及优势得到充分体现，在围术期的应用逐渐得到重视。

关键词：围术期；血流动力学；连续；无创

什么是CNAP?

围术期低血压（intraoperative hypotension，IOH）是术后发生心血管并发症的独立危险因素，严重的IOH 不仅会导致术后心肌缺血和梗死[1]，而且会诱发术后谵妄[2]，严重影响患者的预后与转归，围术期及时准确地调节血流动力学参数是防止IOH发生的重要前提。目前临床常用无创袖带监测血压变化，具有操作简便、无创伤等优点，但其无法实现实时监测，很难对患者的血流动力学做出准确判断。而被认为是心排血量（cardiac output，CO）测量金标准的经肺动脉导管的热稀释法由于操作复杂、价格昂贵以及严重的并发症制约了临床的使用[3-4]。

近年来，新兴起的连续无创动脉血压（continuous non-invasive arterial pressure，CNAP）监测技术通过其简便快捷的设置即可获得实时连续的动脉血压，并提供CO、每搏输出量（stroke volume，SV）、脉压差变异率（pulse pressure variation，PPV）、SV 变异度（SV variation，SVV）及体循环外周阻力（systemic vascular resistance，SVR）等全面血流动力学参数，直接反映心脏、血管、容量及组织灌注等多方面的重要指标，可广泛应用于围术期循环功能的管理以及术后快速康复等[5-6]。

现主要回顾分析CNAP监测技术在围术期的应用，介绍其工作原理，旨在综合分析该技术在围术期应用的优势及准确性。

1.　CNAP监测技术的原理及准确性

循环系统内部的运动发展至研究血液及其组分在体内的运动特点及规律性，现如今，血流动力学已经开始揭示从血液运动到细胞代谢，乃至完整的器官功能。CNAP是奥地利CNsystems公司生产的一种能够灵敏准确地反映患者全面血流动力学的无创连续血流动力学监测仪器，具有实时、灵敏度高、无创及受干扰少等特点，可为患者提供最重要的反映组织灌注的无创血压以及动态容量反应性等参数，通过目标导向治疗（goal-directed therapy，GDT）进行血流动力学优化，指导机体个体化、精确化治疗，在确保组织灌注的同时指导液体治疗和药物管理。

CNAP工作原理

CNAP监测技术主要依靠血管卸载原理[7]，以上臂肱动脉血压作为定标体系，自动校准，确保数据准确。通过手指指套内发射红外光的光发射器和光接收器探测信号，继而利用血管卸载原理来获得血压节律和血压波形，消除血管收缩伪差，通过先进的VERIFI运算法则[8]并结合患者体表面积指数得到CO、SV、PPV、SVV及SVR等与主动脉一致的每搏、即时、连续无创血流动力学参数。压力传感器可测得实时变化的手指指套压，为了便于血压的计算，手指指套每15～30分钟进行切换，置于前臂的控制器会每秒进行一次信号的变化来确保血管体积的恒定。收缩压和舒张压是运用血管卸载原理，通过相应的传递函数进行计算，从而将指套感应血压校准为标准血压，平均动脉压也会做相应的调整。

CNAP准确性

Ilies等[9]检测了15例全身麻醉患者戴指套侧手指的毛细血管血气与桡动脉血气，并通过乳酸、碱剩余、氧分压、二氧化碳分压以及碳酸氢盐值来判断组织氧合及新陈代谢，发现指套在阻断手指血流30min后，并不会造成组织缺血缺氧性损害，具有切实的临床实用性。Smolle等[10]将40例ICU患者的连续有创动脉血压（invasive arterial pressure，IAP）与CNAP监测系统测定的CNAP进行对比，发现与IAP相比，CNAP监测系统提供的实时监测无创动脉血压的准确性堪比IAP监测，可提供与有创动脉导管系统一致的实时测量的平均动脉压，其趋势与IAP测定的平均动脉压保持一致，并且不存在动脉插管所引起的潜在风险。Wagner等[11]通过对31例重症患者进行研究，将热稀释法、CNAP监测系统测定的CO进行对比，发现两者测定的结果具有一致性，肯定了使用CNAP监测技术在测定CO时的准确性，且操作简便，不存在任何风险及并发症。

2. 　CNAP监测技术在围术期麻醉管理的应用现状

CNAP监测技术在围术期麻醉管理中的应用较为广泛，其敏感性、准确性及安全性已得到证实，目前的临床研究和应用已涉及日间非住院患者、孕产妇及老年危重患者等的麻醉管理。

CNAP可以做什么？

2.1　CNAP监测技术在门诊静脉麻醉中的应用

近年来，随着无痛内镜、无痛分娩等技术的不断发展与完善，临床麻醉所面临的挑战在不断提高。由于门诊手术设置的特殊性，麻醉前评估未能及时完善，在麻醉过程中出现的一些不良反应，如心率、血压下降、CO降低、呼吸抑制甚至暂停等逐渐引起麻醉医师的关注[12]。

在无痛内镜检查过程中，由于接受镇静剂患者的循环功能短时间内发生快速变化，主要以心率减慢、血压下降以及轻中度缺氧较为常见，虽然严重的缺氧不常见，但对一些高龄，时间较长的检查，传统的间歇性血压监测难以及时发现，还是应给予一些非侵入性的监测。

Siebig等[13]使用CNAP监测系统对40例准备接受门诊内镜介入检查的患者进行动态观察，并与传统的无创袖带血压进行比较，发现新兴的CNAP监测技术测量的平均动脉压在稳定状态下具有逐搏读数、快速显示动脉压趋势以及脉波可视化表示的特点，大大缩短发现高血压和低血压所需要的时间，有助于麻醉医师完善围术期血流动力学的管理，维持重要器官组织灌注，从而保障进行介入性手术的患者的安全，减少术后循环系统并发症的发生，缩短住院周期，加快患者的术后康复。
    Huhle等[14]运用线性趋势分析的方法对10例接受全凭静脉麻醉的患者进行比较，发现对接受全凭静脉麻醉的非绝对需要有创动脉测量的患者来说，CNAP监测技术可代替传统的IAP，跟踪到短时间内血流动力学的变化，是一种实用且非常重要的监测手段。
 

2.2　CNAP监测技术在椎管内麻醉中的应用

椎管内麻醉极大地扩展了麻醉医师的技术范围，在大多数情况下，提供了除全身麻醉以外的另一种麻醉方式，并且可以消除全身麻醉药物的影响，降低患者术后某些并发症的发生率和病死率[15]。椎管内麻醉因其不经过胎盘屏障、肌肉松弛以及术后镇痛完善等优点，可广泛用于剖宫产手术，然而，椎管内麻醉也可引发一系列生理紊乱，随着局部麻醉药在椎管内浸润，胸、腰段交感神经血管收缩纤维被阻滞，可产生血管扩张，回心血量减少，继而发生循环动力改变，导致心排血量下降，外加孕产妇围术期生理变化，极易产生IOH，可能导致胎盘血供减少，诱发胎儿宫内窘迫等严重并发症。孕产妇CO与胎盘血流灌注有一定的相关性，能及时反映胎盘血流灌注情况，适用于评估孕产妇围术期胎盘血流及血流动力学变化，因此，围麻醉期及时、准确的血流动力学监测是保证母婴安全的必要措施。

Ilies等[16]将65名妊娠期妇女纳入了一项临床研究，发现在椎管内麻醉下行剖宫产的患者在取出胎儿的过程中，血流动力学变化剧烈，CNAP监测系统可发现91%的妊娠期妇女发生IOH，而无创袖带测量只监测到55%的患者发生IOH，当IOH发生时，胎儿脐静脉血的pH值会显著降低，表明CNAP监测技术指导下的血流动力学管理可以显著减少IOH的发生，可能对胎儿有一定的潜在好处。Sng等[17]对213例在椎管内麻醉下行剖宫产术的患者进行随访，发现CNAP监测技术指导下的血流动力学优化可以更好地控制产妇血压和降低术后头痛、恶心呕吐的发生率，并且不会导致应激性高血压的发生，有助于缩短妊娠期妇女的住院时间，对改善产妇的预后有重要的临床意义。
 

2.3　CNAP监测技术在老年患者麻醉中的应用

随着年龄的增加，老年患者体内重要器官的生理结构和功能均发生变化，主要包括心脏逐渐增大、心室充盈的顺应性下降、心肌细胞的收缩力和氧耗下降以及血管逐渐硬化导致的外周血管阻力增加等，致使老年患者术后的并发症发生率和病死率显著高于正常人，因此，充分的术前评估以及围术期血流动力学的稳定是老年患者麻醉管理的重中之[18]。

CNAP监测技术在用于麻醉术前访视时，可评估患者的心脏功能，及时发现潜在的心脏疾病，并纠正液体负荷情况。老年患者由于紧张、恐惧等众多客观因素，围术期血流动力学波动剧烈，及时准确地纠正循环功能的恶化对降低老年患者围术期并发症的发生率及术后病死率具有重要临床作用[19]，其中，血管活性药物的选择是对麻醉医师的重要考验之一。

SVR是诊断和反映循环血流阻力以及心脏后负荷水平简便而直观的数量指标，可作为降低血压后个体立即获益的评价指标之一，临床用于指导血管活性药物治疗，保障心肌灌注，避免心肌缺血缺氧性损伤[20]。

Schramm等通过对33例行主动脉瓣置换术的老年患者进行研究，发现与IAP相比，CNAP监测系统能够更灵敏地反映老年患者在全身麻醉状态下低血压的时期，快速精确地测量在突发性心血管循环过程中血压和心功能的变化及恢复，为麻醉医师及时发现和改善循环功能变化提供新的有效途径，对老年患者手术及麻醉并发症的防治以及预后有积极有效的影响。

2.4　CNAP监测技术在心血管手术和危重患者中的应用

心血管手术涉及生命最重要的循环系统和神经系统，病情复杂多变，手术病死率和严重并发症的发生率显著高于无心血管疾病者。对于此类患者，通常需要进行IAP监测。然而，传统的IAP监测存在几个罕见但严重的并发症，包括血栓、感染、伪动脉瘤、血肿出血等[22]。

Kumar等[23]推荐在冠心病患者的非心脏手术中，存在Allen试验阳性以及血管疾病等因素不能进行IAP监测的情况，但是必须连续监测血流动力学的变化情况，CNAP监测系统与IAP动脉变化程度在误差范围之内，可以使用CNAP监测技术代替IAP进行监测。

在心脏外科手术中，CNAP监测技术能够精确、快速地测量在突发性心血管循环过程中心脏指数及血压的快速变化和恢复，迅速监测到心脏功能的改变甚至心搏骤停[20]。在急诊和各种危重患者抢救过程中，能够及时反映循环功能的变化，通过无创参数来进行目标导向血流动力学优化，为麻醉医师在围术期的管理及危重患者的抢救赢得宝贵的时间，提高抢救效率，减少转运过程中因循环功能障碍所引发的一系列严重后果[24]。

3　CNAP在加速康复外科中的应用

容量治疗是加速康复外科理念的重要组成部分，其主要目的是通过维持适当的血管内容量为患者提供充分的组织灌注和氧合，近年来，基于SV与CO变化为基础的个体化GDT治疗策略备受关注，临床中应针对患者个体化制订，实施合理的液体治疗方案，并反复评估，根据不同的治疗目的、疾病状态及阶段不断进行调整和修正[25]。

临床上最常用的血流动力学指标是一些静态的、压力性的指标，如中心静脉压、肺毛细血管楔压等，但不能用静态的压力指标来反映循环系统的前负荷的动态情况，易受胸腔内压力及心肌顺应性等因素的影响[26]。肺动脉导管监测技术曾是CO监测的“金标准”，但受到很多条件的限制，如心率、心脏顺应性、心脏瓣膜功能、肺静脉压及胸腔内压力等。并且放置肺动脉导管操作复杂，损伤重，风险大，并发症也较多[27]。

PPV是通过无创脉搏氧饱和度波形图随呼吸的改变而衍生出来的用于预测循环系统对液体负荷反应性的无创指标，是与心肺交互作用相关的动态前负荷参数，根据心肺交互作用的机制来评估容量状态并判断容量反应性[28]。同时，PVV也可以反映胸内压和回心血量之间的平衡关系，可以用来评价血容量的变化状况，临床上通过监测呼吸过程中PPV、SVV等参数的变化来判断患者的前负荷储备，预测液体容量的反应性。CNAP监测技术自动PPV算法和IBP手动PPV算法之间的偏差具有临床相关性，并且由CNAP监测技术测量的PPV值可更有效地预测液体反应，在加强液体的管理中更有价值[29-30]。

PVV对于预测液体响应能力具有很高的灵敏性，可以作为一个有效的参数指标来指导危重患者的液体治疗，也有可能减少接受GDT的患者所存在的风险。因此，这种新开发的算法将会是连续评估PPV的一种有价值的方法，临床过程中如果能够连续监测PPV的变化趋势，将获得中心静脉压以及肺毛细血管楔压能够提供的所有临床信息，并且不存在有创监测所引起的气胸、血栓形成等一系列并发症[31]。
 

4　小结

CNAP监测系统是连续采集并分析动脉血压波形同时获得准确的血流动力学参数的监测新方法，具有设备精简、实时安全、灵敏度高、可无创动态连续监测等优点。其可直接反映心脏、血管、容量等方面的变化指标，CNAP监测系统所提供的实时、动态、无创血流动力学多参数指标在围术期循环功能监测的优势较为明显，通过无创参数来进行目标导向血流动力学优化和调整，对指导临床麻醉医师进行围术期麻醉管理和危重患者的复苏具有重要意义和广阔的应用前景。

本文所有内容来自文献《连续无创血流动力学监测技术在围术期应用的研究进展》

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